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1、大型儲罐底板焊接變形的防治措施 摘 要：在石油化工領域常?？梢砸姷酱笮蛢?大型儲罐制造中最重要的環(huán)節(jié)就是底板焊接以及焊接之后的變形控制，因為儲罐底板焊接變形會大大的降低儲罐的承載能力，同時也會縮短罐底底板的使用壽命。因此，大型儲罐制作安裝的成敗主要取決于底板的焊接?！ ￡P鍵詞：大型儲罐 儲罐底板 焊接 變形控制 我國石油化工行業(yè)的蓬勃發(fā)展，大大的促進了我國的國民經濟，而大型儲罐在這當中所起到的作用是無可替代的。其實不僅是在石油化工行業(yè)，在國防、交通運輸等領域，大型儲罐的作用也不容忽視。大型儲罐底板焊接工藝以及如何預防焊接變形是亟待解決的技術問題。本文
2、將針對大型儲罐底板焊接及變形的防治措施進行探討?！ ∫?、底板焊接變形的原因分析 儲罐底板焊接后容易發(fā)生變形的原因主要有以下幾個方面：焊縫在結構中的位置；底板焊縫焊接順序不正確；焊接中由于溫度分布不均而產生了應力；焊接金屬由液態(tài)轉為固態(tài)的冷卻過程中發(fā)生的縮邊； 1.儲罐底板焊縫施焊順序 在儲罐底板的焊接過程中，要遵守以下焊接原則：先焊接短縫；后焊接中長縫；然后焊接通長焊縫；預留收縮縫，中心向四周放射性焊接，等到儲罐底板大角縫焊接完畢后最后進行焊接收縮縫?！ 薜装搴缚p焊接順序如下圖所示： 在上示焊接的流程中，最重要的環(huán)節(jié)是大角縫的焊接，因為儲罐應力
3、主要集中于該處。 若底板焊縫施焊流程未按照正確的順序進行，焊接后就容易發(fā)生變形?！ ?.焊接應力 焊接應力是在焊接熱過程中，由于局部高溫加熱，造成構件上溫度分布不均勻，從而產生的力。焊接應力引起的變形可分為縱向應力引起的變形和橫向應力引起的變形?！ ?.1縱向應力引起的變形 縱向應力，其方向平行于焊縫軸線。在從板的一端到另一端焊接時，由于高溫焊縫和焊件受熱不均，產生塑性壓縮，并且這種壓縮在焊后不能自由恢復，焊縫附近區(qū)受拉，以外區(qū)受壓，致使沿焊接方向發(fā)生收縮，導致焊接變形?！ ?.2橫向應力引起的變形 橫向應力，其方向垂直于焊縫軸線。橫向應力的分布與
4、焊接順序和方向有關。焊縫在施焊過程中，先后冷卻的時間不同，先焊的焊縫會先凝固，凝固后具有一定的強度，后焊焊縫的塑性壓縮會受到已經凝固的并具有一定強度的先焊焊縫的限制，從而產生橫向拉應力，同時在先焊部分的焊縫內產生橫向壓應力，導致焊接變形。由經驗得知：對于4~8mm厚的鋼板搭接連續(xù)角焊橫向收縮量為0.8~1.0mm/m。 二、儲罐底板焊接變形的預防措施 1.采用合理的焊接順序 為預防儲罐底板焊接變形，在焊接時應采用正確的焊接順序，底板組裝過程中，要先組裝邊緣板，之后是中幅板，并且在中幅板的邊緣要留出能夠跟邊緣板搭接的尺寸。焊接過程中，要遵循先焊接短縫，
5、后焊接長縫，由中心向四周放射性焊接的原則。焊縫時，要隔一道焊縫焊一道，等到儲罐底板大角縫焊接完畢后最后進行焊接收縮縫，這樣即不會影響焊件的整體結構，又控制了焊接變形?！ ?.采用分段退焊的方法 采用分段退焊的方法，可以降低焊縫內應力，減少由于焊接收縮引起的變形。焊接時中幅板長焊縫以中心為界，向兩端將焊縫平均分段，各自對稱分段退焊，每段長應為0.5―1m。由于分段增加了多個起點和終點，可以采用多人同時焊接，這樣就可以減少熱影響區(qū)，降低內應力和焊接收縮，避免焊接變形?！ ?.嚴格控制焊接線能量 焊縫焊接過程中，加熱次數和熱輸入越少，產生焊接變形的程度就越小
6、。因此，儲罐底板焊縫焊接過程中，要采用各種辦法以減小焊接線能量，一般都是采用小電流、快速焊?！ ?.散熱法 散熱法又被叫做強迫冷卻法，即將焊接處的熱量迅速散走，使焊縫附近的金屬受熱面大大減少，達到減小焊接變形的目的?！ ?.反變形法 反變形法就是在焊接前進行組裝時，預置反方向的變形量以抵消焊接變形。這是一種簡單而又有效的預防焊接變形的手段?！ ?.采取剛性固定措施 剛性固定法對減小焊接變形很有效，其操作方法就是焊前在焊道的縱向進行剛性固定，待焊接工作完成并且完全冷卻后再對剛性固定進行撤除?！ ?.機械矯正法 儲罐底板焊接變形是不可避免的，焊接過程中
7、可以采用適當的矯正變形的方法。焊件焊接過程中用圓頭小錘對焊縫進行敲擊，使焊縫適當鍛延，可減少內應力和焊接變形。在敲擊操作中，要注意用力均勻，一般采用端部為圓角的手錘。底層和表面焊道一般不錘擊，以免金屬表面冷作硬化。其余各道焊完一道后立刻錘擊，直至將焊縫表面打出均勻致密的點為止?！ ?.加強對焊工的培訓 優(yōu)秀的焊工，好的焊接技術也能減少儲罐底板焊接變形，所以，制作企業(yè)應該定期對所有焊工進行培訓，培訓后設置考試，必須通過考試才可以上崗?！ ∪?、結束語 大型儲罐底板焊接變形在施工中很容易發(fā)生，但是通過實踐證明，掌握引起儲罐底板焊接變形的因素和防止變形的機理，
8、制定合理的設計方案，運用合理的焊接工藝，焊接后采取正確的矯正方法，
